SU1178532A1

SU1178532A1 - Ingate system for modifying metal in mould

Info

Publication number: SU1178532A1
Application number: SU843729619A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Галдин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8495
Priority date: 1984-04-21
Filing date: 1984-04-21
Publication date: 1985-09-15

Abstract

1. ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ФОР включающа сто к, входной канал, реакционную камеру и установленн в ней перпендикул рно ее донной части перфорированную трубку, о личающа с тем, что, с целью повышени качества лить , эффективности растворени и сокращени расхода модификатора путем интенсификации массообмена между модификатором и расплавом, перфорированна трубка снабжена коленом, изогнутым под пр мым углом и установленным во входном канале открыть м концом в сторону сто ка. 2. Литникова система по п. 1, отличающа с тем, что, с целью уменьшени гидравлических потерь при входе металла в перфорированную трубку, концева часть колена вьтолнена в виде диффузора, обращенного в сторону сто ка. 8 31. LITHUANIAN SYSTEM FOR MODIFICATION OF METAL IN FORT includes a perforated tube, an inlet channel, a reaction chamber and a perforated tube installed perpendicular to its bottom part, in order to improve the quality of casting, the dissolution efficiency and reduce the modifier consumption by Intensification of mass transfer between the modifier and the melt, the perforated tube is provided with a knee bent at a right angle and installed in the input channel with the end to the side of the stand. 2. The litnikovy system according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the hydraulic losses at the entrance of the metal into the perforated tube, the end portion of the knee is made in the form of a diffuser facing the side of the stand. 8 3

Description

Изобретение относитс к литейному производству, а именно к конструкции литниковых систем, обеспечивающих модифицирование металла в форме. Цель изобретени - повышение качества лить , эффективности растворени и сокращение расхода модификатора путем интенсификации массообмена между модификатором и расплавом На чертеже изображена литейна форма, вертикальный разрез, В литейной форме, состо щей из верхней 1 и нижней 2 полуформ, разме щена рабоча полость 3 и литникова система, включающа сто к 4, входной канал 5, реакционную камеру 6, перфорированную трубку 7 и питатель 8. Перфорированна трубка 7 имеет отверсти 9 дл прохода металла и снабжена коленом 10, выполненным в виде диффузора 11 и установленным во входном канале 5 открытым концом в сторону сто ка 4. Площадь наибольшего поперечного сечени колена 10 составл ет 0,6-0,8 от площади поперечного сечени входного канала 5 благодар чему металл имеет возможность не только протекать через колено 10, но и, мину его, проходить непосредственно по каналу 5 в питатель В. Дл изготовлени перфорированной трубки и колена используетс стержнева смесь, керамическа или огнеупорна масса, а также металлический материал более тугоплавкий, чем металл отливки. Количество, размеры, месторасположение отверстий в трубке , размеры колена, диаметр трубки и ее высота определ ютс в зависимости от размеров реакционной камеры, типа модификатора, марки отрабатываемого сплава, его исходной температуры и других факторов. Литникова система дл модифицировани металла в форме работает сле дующим образом. При изготовлении формы в реакционной камере перпендикул рно ее донной части устанавливают и закрепл ют перфорированную трубку 7 таким образом , чтобы колено 10 было расположен во входном канале 5, не каса сь его стенок и металл мог входить как в полость колена, так и проходить мимо него по каналу 5. После этого в реак ционную камеру загружают модификатор заданного состава. В процессе заливки поток расплава по сто ку 4, входному каналу 5 под действием динамического (скоростного) напора поступает через колено 10, трубку 7, ее отверсти 9 в реакционную камеру 6 и, проход через нее, постепенно раствор ют модификатор, а обработанный металл оп ть поступает во входной канал 5. Одновременно часть металла , проход по каналу 5 и омыва колено 10 снаружи, взаимодействует с поверхностью модификатора, наход щегос в реакционной камере 6, и, проход ее, встречаетс в канале 5 с с первым потоком металла, который прощел перфорированную трубку. Оба потока перемешиваютс в канале 5 и обработанный таким образом металл поступает через питатель 8 в рабочую полость формы 3. Выполнение концевой части канала 10 в виде диффузора 11, обращенного в сторону сто ка, уменьшает гидравлические потери потока при входе в колено 10 и тем самым способствует сохранению величины его скоростного напора. Поскольку в предлагаемой литниковой системе поток металла в коле но 10 и трубку 7 входит под действием своего скоростного напора, это исключает образование в трубке 7 застойных зон и способствует интенсивному взаимодействию металла со слоем модификатора, вследствие чего повышаетс степень усво емости модификатора , сокращаетс его расход и повышаетс качество отливок. Предлагаема литникова система опробована при изготовлении производственных партий отливок из высокопрочных модифицированныхмарок чугунов. Из группы марок СЧЗО, СЧО, и СЧ45 отливали детали типа плит, крышек, оснований, станин, массой 20-250 кг с толщиной стенок 12-40 мм. При изготовлении формы в реакционную камеру устанавливали перфорированную трубку с коленом, изогнутым под пр мым углом. Трубку изготавливали из огнеупорной массы на основе шамота. Внутренний диаметр трубки бып в пределах 25-35 мм при диаметре отверстий в боковых стенках 8-12 мм, высота трубки составл ла 80-100 мм. Колено трубки имело длину 30-40 мм, а диаметр диффузора составл л 35-45 мм, что обеспечивало его конуснос- ьThe invention relates to foundry, in particular, to the design of gating systems that modify the metal in the mold. The purpose of the invention is to improve the quality of casting, dissolution efficiency and reduce the flow rate of the modifier by intensifying mass transfer between the modifier and the melt. The drawing shows a mold, a vertical section. In a mold consisting of the upper 1 and lower 2 half-molds, the working cavity 3 and the sprue are placed a system comprising one hundred to four, an inlet 5, a reaction chamber 6, a perforated tube 7 and a feeder 8. The perforated tube 7 has openings 9 for the passage of metal and is equipped with a knee 10 made in the form of diff Fusor 11 and an open end installed in the inlet channel 5 towards the stand 4. The area of the largest cross section of the knee 10 is 0.6-0.8 of the cross sectional area of the input channel 5, so that the metal can not only flow through the knee 10, but, mine, pass directly through channel 5 to feeder B. A rod mixture, a ceramic or refractory mass, as well as a more refractory metal material than the metal of the casting, is used to manufacture the perforated tube and knee. The number, size, location of the holes in the tube, the size of the bend, the diameter of the tube and its height are determined depending on the size of the reaction chamber, the type of modifier, the grade of the alloy being worked on, its initial temperature and other factors. The casting system for modifying the metal in the mold works as follows. When making the mold in the reaction chamber, perpendicular to its bottom part, the perforated tube 7 is installed and fixed so that the knee 10 is located in the inlet channel 5, without touching its walls and the metal can enter both the cavity of the knee and pass it via channel 5. After that, a modifier of a given composition is loaded into the reaction chamber. In the process of pouring, the melt stream across the stack 4, the inlet channel 5 under the action of dynamic (velocity) head flows through the bend 10, the tube 7, its holes 9 into the reaction chamber 6 and, as it passes through it, the modifier is gradually dissolved, and the treated metal At the same time, part of the metal, the passage through channel 5 and washing the knee 10 outside, interacts with the surface of the modifier, which is in the reaction chamber 6, and, its passage, meets in channel 5 with the first flow of metal, which perforator ovane tube. Both streams are mixed in channel 5 and the metal treated in this way enters through the feeder 8 into the working cavity of form 3. Performing the end part of channel 10 in the form of a diffuser 11 facing the side of the drain reduces hydraulic flow losses when entering the knee 10 and thereby contributes the preservation of the magnitude of its velocity head. Since, in the proposed gating system, the flow of metal in the wheelbase 10 and the tube 7 enters under the action of its velocity head, this eliminates the formation of stagnant zones in the tube 7 and promotes intensive interaction of the metal with the modifier layer, as a result of which the modifiability rate increases, its consumption and The quality of castings is improved. The proposed gating system has been tested in the manufacture of production batches of castings from high-strength modified brands of cast iron. From the group of brands СЧЗО, СЧО, and СЧ45, details were made of the type of plates, covers, bases, beds, weighing 20-250 kg with wall thickness of 12-40 mm. When making the mold, a perforated tube with a bend bent at a right angle was installed in the reaction chamber. The tube was made of refractory mass based on chamotte. The internal diameter of the tube was in the range of 25-35 mm with a diameter of holes in the side walls of 8-12 mm, the height of the tube was 80-100 mm. The knee of the tube was 30–40 mm long, and the diameter of the diffuser was 35–45 mm, which ensured its taper.

33

в пределах 5-10. Наибольшее поперечное сечение изогнутой части трубки , т.е. диффузора, составл ло примерно 0,7 от площади поперечного сечени входного канала. После установки трубки с коленом в реакционную камеру засьтали кусочки модификатора ФС75 размером 5-12 мм в количестве 0,1-0,12% от массы жидкого металла . Заливку форм производили из печи ИСТ-0,4 при температуре чугуна 13401370 0 .within 5-10. The largest cross-section of the curved part of the tube, i.e. diffuser, was about 0.7 of the cross-sectional area of the inlet duct. After installing the tube with the knee into the reaction chamber, pieces of the FS75 modifier measuring 5-12 mm in an amount of 0.1-0.12% by weight of the liquid metal began to flow. The casting of the molds was made from an IST-0.4 furnace at a cast iron temperature of 13401370 0.

Исследовани отливок показали, что структура чугуна хорошо модифицированна , перлитна , механические свойства и твердость соответствуют нормам ТУ.Studies of castings have shown that the structure of cast iron is well modified, pearlite, mechanical properties and hardness meet the specifications of the technical specifications.

Предлагаема литникова система, позвол ет уменьшить отбел на техно324The proposed gating system allows reducing chill on techno324

логической пробе в 1,5-2,0 раза, снизить расход модификатора на 30-40% по сравнению с базовым вариантом и получить стабильную перлитиую основу чугуиа ( 96-98% перлита )чего не бьшо достигнуто при литье днталей по базовой технологии .logical sample 1.5-2.0 times, reduce the consumption of modifier by 30-40% compared with the base case and get a stable perlite base of cast iron (96-98% perlite) which was not achieved when casting dntals using the basic technology.

Применение предлагаемой литниковой системы целесообразно во всех литейных цехах при вводе в жидкий металл легирующих и модифицирующих добавок, особенно при полученииThe application of the proposed gating system is advisable in all foundry shops when doping and modifying additives are introduced into the liquid metal, especially when producing

модифицированных марок чугуна, а ,также чугуна с шаровидных и вермикул рным графитом, при изготовлении фасоиньк отливок, преимущественно металлоемких с массой 20-300 кг.modified grades of cast iron, as well as cast iron with spherical and vermicular graphite, in the manufacture of fasoink castings, mostly metal-intensive, with a mass of 20-300 kg.

Claims

1. GATE SYSTEM

FOR MODIFICATION OF THE METAL IN THE FORM, including a riser, an inlet channel, a reaction chamber and a perforated tube installed perpendicular to its bottom, which is characterized in that, with ¹¹ 10

6 9 In order to improve the casting quality, dissolution efficiency and reduce the consumption of the modifier by intensifying the mass transfer between the modifier and the melt, the perforated tube is equipped with a bend, bent at right angles and installed in the input channel with an open end towards the riser.

2. Gating system by π. 1, characterized in that, in order to reduce hydraulic losses when the metal enters the perforated tube, the end part of the elbow is made in the form of a diffuser facing the riser.

8 3

M

00 SI